4個(gè)杉木品系在廣東省天井山林場(chǎng)的生長(zhǎng)比較*

彭華貴李兆佳周志平周光益曾慶團(tuán)孔祥南

（1. 廣東省天井山林場(chǎng)，廣東 乳源 512726; 2. 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所/國(guó)家林業(yè)局熱帶林業(yè)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州510520）

4個(gè)杉木品系在廣東省天井山林場(chǎng)的生長(zhǎng)比較*

彭華貴1李兆佳2周志平1周光益2曾慶團(tuán)1孔祥南1

（1. 廣東省天井山林場(chǎng)，廣東 乳源 512726; 2. 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所/國(guó)家林業(yè)局熱帶林業(yè)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州510520）

文章測(cè)量了杉木（Cunninghamia lanceolata）4個(gè)品系樹高、地徑、冠幅、高徑比和最大凈光合作用速率，比較了不同品系苗木在造林2 a后的存活與生長(zhǎng)表現(xiàn)。結(jié)果表明，GLS-1和YL-061的保存率較高，依次為GLS-4和YL-020；杉木苗品系之間的生長(zhǎng)表現(xiàn)、光合能力與保存率均表現(xiàn)出相同的趨勢(shì)，為GLS-1苗木生長(zhǎng)最好，YL-061次之，YL-020和GLS-4生長(zhǎng)相近且低于前兩個(gè)品系；各品系之間的高徑比沒有顯著差異。造林2 a的初步結(jié)果表明，GLS-1和YL-061可以作為附近區(qū)域杉木人工林造林的候選品種。

杉木；造林試驗(yàn)；生長(zhǎng)；光合

杉木（Cunninghamia lanceolata）是我國(guó)最重要的用材樹種之一[1]。目前人工杉木林面積已占全國(guó)人工林總面積的18.2%，木材產(chǎn)量占全國(guó)人工林木材產(chǎn)量的37.4%[2]。選育良種是提高林業(yè)生產(chǎn)效率的重要手段之一,我國(guó)的杉木遺傳育種工作也取得很大進(jìn)展，多個(gè)杉木種子園和良種基地的建立為提高杉木林地生產(chǎn)力提供了有力支撐。

然而不同杉木品系之間存在遺傳差異，可能導(dǎo)致某個(gè)品系的生長(zhǎng)狀況存在一定地域性，即并非所有品系都適合在同一個(gè)地區(qū)生長(zhǎng)。有文獻(xiàn)報(bào)道廣西自治區(qū)引進(jìn)39個(gè)福建省杉木家系，家系之間的生長(zhǎng)差異顯著，其中只有3個(gè)家系生長(zhǎng)優(yōu)于廣西本地優(yōu)良家系[3]；貴州省引進(jìn)22個(gè)福建省杉木家系，造林10 a后各家系生長(zhǎng)量差異顯著，認(rèn)為其中3個(gè)適宜在貴州省推廣利用[4]。因此需要小規(guī)模的造林試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證不同品系在造林地區(qū)的適應(yīng)性和生長(zhǎng)狀況，為大規(guī)模應(yīng)用推廣提供技術(shù)依據(jù)。

光合作用是綠色植物生長(zhǎng)活動(dòng)能量來(lái)源的基礎(chǔ)。植物的光合作用能力能夠反映一個(gè)品系適應(yīng)環(huán)境的潛力[5]。高水平的光合作用能力使植物能夠合成積累更多的有機(jī)物，從而促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育，提高植物對(duì)環(huán)境干擾和病蟲害的抗性。

文章比較了洋林020（YL-020）、洋林061（YL-061）、GLS贛杉1號(hào)（GLS-1）、GLS贛杉4號(hào)（GLS-4）4個(gè)品系的杉木苗在廣東省天井山林場(chǎng)小規(guī)模造林試驗(yàn)中的成活和生長(zhǎng)狀況，可以為日后大規(guī)模引種造林工作提供一定依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于天井山林場(chǎng)內(nèi)（113°03′ E，24°43′N），海拔600～800 m，為南嶺山脈中段；年平均氣溫17～20 ℃，極端最高溫度34 ℃，極端最低溫度-8℃；年均降水量2 100～3 500 mm，雨量70%集中在每年的3—8月份；冬季霜凍期45 d左右，實(shí)際有霜日6～16 d，個(gè)別年份有降雪或冰凍現(xiàn)象。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取4個(gè)不同杉木品系的1 a生苗，分別為洋林020（YL-020）、洋林061（YL-061）、GLS贛杉1號(hào)（GLS-1）、GLS贛杉4號(hào)（GLS-4）。2015年4月，在立地條件相同的地塊分別營(yíng)建純林，每個(gè)品系種植面積約1 hm2。造林株行距為2.3 m×2 m，穴狀整地，規(guī)格為50 cm×40 cm×30 cm，造林當(dāng)年和次年6月和9月分別除草1次，6月除草后施復(fù)合肥1次。

1.3 試驗(yàn)林測(cè)定

1.3.1 生長(zhǎng)測(cè)定 2017年4月統(tǒng)計(jì)保存率，在每個(gè)品系試驗(yàn)地分別均勻設(shè)置3個(gè)20 m×20 m的樣方，測(cè)定其中杉木的地徑、樹高和冠幅，并計(jì)算高徑比=樹高/地徑。

1.3.2 光合作用測(cè)定 2017年4月，在每個(gè)樣方內(nèi)選擇健康的杉木4株，每株選取3/4樹高處、不同方向的4根健康枝條，使用LI-6400便攜式光合作用系統(tǒng)（LI-COR, Inc, USA）分別測(cè)定最大凈光合速率。為了測(cè)定值的準(zhǔn)確，測(cè)定均在晴天上午9:00—12:00時(shí)進(jìn)行，設(shè)定空氣流速為0.5 L/min，葉溫控制在20 ℃左右，空氣相對(duì)濕度控制在50%～70%，CO2濃度380～390 μmol/mol。測(cè)定過(guò)程中使用紅藍(lán)光源，光強(qiáng)控制為1 000 μmol·s-1·m-2[6]。測(cè)定時(shí)，先對(duì)葉片進(jìn)行光合誘導(dǎo)，待葉片光合值穩(wěn)定后每隔5 s記錄1個(gè)值，連續(xù)記錄5 min。測(cè)定結(jié)束后，用記號(hào)筆標(biāo)記測(cè)量的針葉范圍，并將枝條帶回實(shí)驗(yàn)室復(fù)印后用方格紙計(jì)算針葉面積，用于修正光合測(cè)定值。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用單因素方差分析（ANOVA）和Duncan多重比較方法分析不同杉木品系幼樹的生長(zhǎng)和光合差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)杉木苗的平均生長(zhǎng)狀況

抽樣測(cè)得4個(gè)品系的杉木苗平均地徑3.49 cm，平均樹高1.84 m，平均冠幅1.31 m2，高徑比平均值56.38。苗木保存率最高95%，最低70%，依次為GLS-1、YL-061、GLS-4、YL-020（圖1）。

圖1 不同杉木品系苗2 a生的保存率差異

2.2 不同品系杉木苗的生長(zhǎng)差異

造林2 a后，不同杉木品系表現(xiàn)出明顯的生長(zhǎng)差異，其中地徑、樹高和冠幅在不同品系之間差異極顯著（P＜0.01）。GLS-1杉木苗的地徑和樹高均為最大，平均地徑為4.27±0.11 cm、平均樹高2.20±0.04 m；其次為YL-061無(wú)性系，地徑3.58± 0.18 cm、樹高1.94±0.09 m，YL-020和GLS-4的地徑和樹高最小且兩者差異不顯著。GLS-1和YL-061杉木的冠幅大小相近，均顯著高于另外兩個(gè)品系。總體而言，GLS-1的苗木最大，YL-061無(wú)性系次之，而YL-020無(wú)性系和GLS-4苗木長(zhǎng)得較?。▓D2）；但是4個(gè)品系杉木苗的健壯程度相近，其高徑比沒有顯著差異。

2.3 不同品系杉木苗的光合

不同品系杉木苗的最大凈光合速率存在顯著差異（P＜0.05）（圖3）。4個(gè)品系杉木苗中，YL-020以及GLS-4的最大凈光合速率均較低，GLS-1光合水平顯著高于這2個(gè)品系。而YL-061杉木苗與GLS-1以及YL-020、GLS-4均沒有顯著差異，亦即YL-061杉木苗的光合作用速率處于這兩者之間。總體而言，杉木苗的光合表現(xiàn)與生長(zhǎng)表現(xiàn)一致，生長(zhǎng)較好的品系其最大凈光合作用速率也相對(duì)較高。

圖2 不同杉木品系苗2 a生的生長(zhǎng)差異

圖3 不同品系杉木苗的光合能力差異

3 結(jié)論與討論

本造林試驗(yàn)4個(gè)杉木品系之中，GLS-1和YL-061苗木的保存率較高（90%～95%），其地徑、樹高等生長(zhǎng)參數(shù)也相對(duì)較高，生長(zhǎng)較好。因此從本造林試驗(yàn)的初步結(jié)果來(lái)看，GLS-1和YL-061杉木苗具有較大的推廣適用性。

杉木苗4個(gè)品系之間地徑、樹高、冠幅均呈現(xiàn)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，亦即4個(gè)品系杉木苗在試驗(yàn)地的生長(zhǎng)狀況明顯不同。導(dǎo)致苗木生長(zhǎng)差異的可能原因包括苗木自身因素如種子質(zhì)量（種子播苗）[7]、苗木的根系占比/生物量分配[8]以及由此引起的苗木在養(yǎng)分獲取、能量同化方面的能力差異。此外，苗木還受光照、溫度、水分、營(yíng)養(yǎng)等與立地條件和氣候有關(guān)因素的影響[9-11]。

杉木苗生長(zhǎng)差異同時(shí)伴隨著各個(gè)品系最大凈光合速率的不同，因此不同品系之間光合能力差異可能是導(dǎo)致本試驗(yàn)中杉木苗生長(zhǎng)差別的重要內(nèi)在原因之一。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，植物的光合能力容易受到水分脅迫影響[6]，土壤磷素供應(yīng)不足也會(huì)導(dǎo)致葉片凈光合速率明顯下降[12]，進(jìn)而影響植株整體的生長(zhǎng)狀況。同時(shí)，苗木光合能力能夠反映一個(gè)品系適應(yīng)環(huán)境的潛力，例如不同家系的云南松(Pinus yunnanensis)在飽和光照下呈現(xiàn)明顯的光合能力差異，分別適應(yīng)具有不同光照、水分條件的生境[5]。

GLS-1和YL-061杉木苗相對(duì)較高的保存率能夠降低造林和維護(hù)成本。但是除了品系和立地條件以外，苗木生長(zhǎng)狀況還與植株的發(fā)育階段有關(guān)[13]。苗木栽種后2～3 a為扎根恢復(fù)階段，根系生長(zhǎng)較地上部分快[1]，此階段較快的地上部分生長(zhǎng)可能導(dǎo)致苗木根系基礎(chǔ)薄弱并影響隨后的生長(zhǎng)發(fā)育。因此本文GLS-1和YL-061品系呈現(xiàn)的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)有可能是苗期生長(zhǎng)階段的短期現(xiàn)象。而造林10～15 a、25～30 a間的林木生長(zhǎng)對(duì)人工林生產(chǎn)具有更大的影響[1]，所以需要持續(xù)觀測(cè)4個(gè)品系的長(zhǎng)期生長(zhǎng)狀況，以進(jìn)一步明確長(zhǎng)期的造林效果。另一方面，與廣東本地杉木品系的比較也能夠?yàn)橐N工作提供參考[14]。

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The Comparison of Growth Performance of Four Provenances Cunninghamia lanceolata in Guangdong Tianjingshan Forest Farm

PENG Huagui1LI Zhaojia2ZHOU Zhiping1ZHOU Guangyi2ZENG Qingtuan1KONG Xiangnan1
（1. Guangdong Tianjingshan Forest Farm，Ruyuan，Guangdong 512726，China；2. Key Laboratory of State Forestry Administration on Tropical Forestry Research，Research Institute of Tropical Forestry/Chinese Academy of Forestry，Guangzhou，Guangdong 510520，China）

The survival rate and growth performance of seedlings of different provenances ofCunninghamia lanceolatawere compared after afforestation for two years. And the seedling height, ground diameter, crown dimeter, height-dimeter ratio, and maximum net photosynthetic rate of four provenances ofC. lanceolatawere measured. The results showed that the survival rate of GLS-1 and YL-061 were higher, followed by GLS-4 and YL-020. The provenances ofC. lanceolateshowed the same trend in growth performance, photosynthesis ability and survival rate. The growth of GLS-1 seedlings was the best, YL-061 followed, YL-020 and GLS-4 were similar and lower than the frst two provenances. There was no signifcant difference in the height-dimeter ratio of the performances. The preliminary results of two years afforestation showed that GLS-1 and YL-061 could be served as the candidate provenances forC. lanceolataafforestation in the surrounding areas.

Cunninghamia lanceolata；afforestation experiment；growth；photosynthesis

S725.71

：A

：2096-2053（2017）04-0025-04

*第一作者：彭華貴（1971— ），男，高級(jí)工程師，主要從事森林資源保護(hù)和培育工作，E-mail:nlhuagui@163.com。